[发明专利]一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置

摘要

本发明公开的一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置，包括光伏阵列、滤波电路、DC‑DC功率转换电路、电压检测电路、电流检测电路、信号调理电路、DSP控制芯片、驱动电路，以及AVR单片机、以AVR单片机为核心的显示模块；通过电压检测电路、电流检测电路获得光伏阵列输出信号，该信号经由信号调理电路输入DSP控制芯片而实现MPPT控制信号的实时调整；DSP控制芯片输出的PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号；AVR单片机与DSP控制芯片利用RS485进行通讯，相关控制参数在以AVR单片机为核心的显示电路上进行显示。该发明的控制装置，稳态跟踪精度高，动态响应速度快。

主权项

一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置，其特征在于：包括光伏阵列、滤波电路、DC‑DC功率转换电路、电压检测电路、电流检测电路、信号调理电路、DSP控制芯片、驱动电路，以及AVR单片机、以AVR单片机为核心的显示模块；其中，光伏阵列的输出经过滤波电路连接DC‑DC功率转换电路，功率转换电路的输出连接负载；通过电压检测电路、电流检测电路获得光伏阵列输出信号，该信号经由信号调理电路输入DSP控制芯片，DSP控制芯片实现MPPT控制信号的实时调整；DSP控制芯片输出PWM控制信号，PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号；AVR单片机与DSP控制芯片利用RS485进行通讯，相关控制参数在以AVR单片机为核心的显示电路上进行显示；所述的电压检测电路，包括电容C18、电容C15、电容C9、电容C104，电阻R33、电阻R40、电阻R27、电阻R45、电阻R39、电阻R157、二极管D11、二极管D12、二极管D16、二极管D17、二极管D36、二极管D37、运算放大器U2A，其中电容C18并联于输入电压两端，电容C18正极接二极管D11、二极管D12，电容C18负极接二极管D16、二极管D17；二极管D11负极与二极管D12正极相连，接于电容C18正极；二极管D11正极与‑15V电压源相连，二极管D12负极与+15V电压源相连；二极管D16负极与二极管D17正极相连，接于电容C18负极；二极管D16正极与‑15V电压源相连，二极管D17负极与+15V电压源相连；电阻R33一端与电容C18正极相连，另一端与电阻R27的一端相连，共同接于运算放大器U2A同相输入端；电阻R27的另一端接地；电阻R40一端和电容C18负极相连，另一端和电阻R45的一端共同接于运算放大器U2A反相输入端，电阻R45的另一端与运算放大器U2A的输出端相连；运算放大器U2A的端口11分别接‑15V电源和电容C15的一端，电容C15另一端接地，运算放大器U2A的端口4分别接+15V电源和电容C9，电容C9另一端接地；运算放大器U2A输出端与电阻R39的一端相连，二极管D36负极和二极管D37正极相连，和电阻R157的一端共同和电阻R39的另一端相连，其中，二极管D36正极接地，二极管D37负极接入DSP端口，电阻R157的另一端和电容C104相连，并将模拟信号送入DSP的ad端口，这里采用网络标号vpv_M，电容C104的另一端接地；所述的电流检测电路，包括电容C33、电容C28、电容C34、电容C6、电容C35、电阻R55、电阻R49、电阻R61、电阻R7、电阻R8、电阻R68、电阻R73、电阻R74、运算放大器U7C、运算放大器U7D、二极管D49、二极管D50；其中电容C33与电容C28串联后并联于电流信号输入端，两电容连接端接地，电容C33的非接地端与电阻R55一端相连，电容C28的非接地端和电阻R49一端相连，电阻R49另一端接于运算放大器U7C反相输入端，电阻R55另一端接于运算放大器U7C同相输入端；电阻R61和电容C34并联，一端接于运算放大器U7C同相输入端，另一端接地；电阻R7和电容C6并联，一端接于运算放大器U7C反相输入端，另一端接于运算放大器U7C输出端；电阻R8一端接于运算放大器U7C输出端，另一端接于运算放大器U7D同相输入端，电阻R68一端接于运算放大器U7D同相输入端，另一端接+3V电压源，运算放大器U7D反相输入端和输出端相连，电阻R73一端和运算放大器U7D输出端相连，二极管D49正极接地，二极管D50负极接+3.3V电压源，二极管D49负极和二极管D50正极相连，与电阻R73另一端共同接于电阻R74的一端，电阻R74另一端连接电容C35的一端，并将电流信号送至DSP，电容C35另一端接地。